石化天然气清管球阀技术规范

本标准规定了石油、天然气工业用的法兰连接钢制清管阀的术语和定义、分类、结构形式和参数、技术要求、材料、试验方法、检验规则、标志、供货与包装。本标准适用于公称压力为pn16～pn260，公称尺寸为dn50～dn700，以天然气、油品等为工作介质，用于输送管线的扫管工艺，作接收、发射清管器用的清管阀。为满足某些特殊工况的需要，发展了某些特种球阀，如球阀换向阀、夹套球阀、衬塑球阀、清管阀和球阀止回阀等。

一、石化天然气清管球阀技术规范球阀清管阀

提供了一种全焊接阀体球阀清管阀，它有很多优点，可以取代传统的清管收发球装置。一个传统的清管收发球装置如图1所示。它是一个装置系统，由发射筒、主线路截断阀、平衡阀、发射阀、排放阀和放空阀等组成。现在用一个球阀清管阀去替代，大大降低了投资成本。它是将三个阀的功能组合在一个球阀清管阀内，传统的发射装置需要三个阀分别完成三个程序，主管线上的截断阀、发射阀和发射筒。清管阀设在主管线上，兼具截断主管线和发射清管球的两个功能。图2清楚地表示从装球到发球的全部过程：

①主管线关闭；

②阀门腔体内压力泄放；

③开启铰链门将球装入阀腔内；

④阀腔内允许装入几个清管球(spherical pig)；

⑤将铰链门关闭；

⑥阀体内充满介质；

⑦旋转球体将主管线开启；

⑧阀门处于发球位置，发射清管球。

另外清管球阀尚具备下列功能：

①双截止排放功能，在腔体压力泄放时，同时截断上出口主管线上的压力；

②可一次装入数个球，具备连续发射清管球的能力；

③附加的功能，如腔体泄压、排污、放空、旁通、压力平衡等阀门均可按需增加；

④防火和防静电功能。

二、石化天然气清管球阀技术规范换向阀

球阀可以作为二通截断阀，也可设计成三通、四通换向阀，用来快速改变流体的流向，如果配以定位器具有调节功能，则亦可用作流体的分配与混合。按照球体通道的形状，三通球阀换向阀外形和结构如图3所示，可以分为L形、T形和Y形3种。

L形三通球阀换向阀，其结构原理如图4(a)所示，球体中通道形状是L形，呈直角布置。阀体上有通道A、B、C三个通道，呈T字垂直布置。这样球体转动90°角则可将进口端A的流体从出口端B切换至C，反之亦然。应该注意，浮动球球阀是出口端密封，所以浮动球L形三通换向阀只具备流向切换功能。它不可能同时将进、出口两端的流体截断。如果要做成兼具换向和同时截断两个出口通道的功能，则结构就较复杂，要做成固定球、浮动阀座的结构。

T形三通换向阀的球体与阀体的通道形状一样呈T字形垂直布置。如按照图4(b)布置，可以实施出口通道切换或流体分配的功能。同样如果要使进口端截断，则球阀应设计成固定球浮动阀座。

如果将三通呈120°按Y形分布，就是将球体通道和阀体通道都做成Y形布置，则成为Y形三通换向阀。球体要转动120°角来实施流体的换向。这样做的目的是改善流动特性、减少流阻、提高流通能力。同样可以做成浮动球结构或者固定球结构，根据客户实际工况的不同。如图5所示。换向阀亦可做成球阀四通换向阀，就是球体上有两个通道，四个进出口。阀体亦做成四个进出口A、B、C、D，这样当球体转动90°将A与C相通，B与D相通，切换成A与B相通，C与D相通。这在化工、低温工程中，吸附器、干燥器中可获得应用。干燥器由两个干燥筒组成，一个干燥器工作，另一组干燥器解湿，一个循环后切换。这种场合就需要球阀四通换向阀。

三、石化天然气清管球阀技术规范夹套球阀

对于输送易于结晶的物料和黏稠介质的流体，需要采用加热和保温的方法来防止物料结晶和改善流体的流动特性。避免阀门堵塞和开关失灵，一般常用的是外部蒸汽加热的夹套球阀，如图6所示。夹套球阀一般都做成侧装式、整体阀体、浮动球结构，外面有一个保温夹套，夹套与阀体采用焊接结构。有一个蒸汽入口和一个蒸汽出口。蒸汽的压力与温度视主管线流动介质性质，由需方提供。

四、石化天然气清管球阀技术规范球阀止回阀

球阀止回阀是一种一阀多用的设计，兼具球阀隔离进口和出口流体的功能及瞬间控制阀门流向的功能。图7所示就是球阀止回阀的一种设计。其结构是一个普通的浮动球球阀，在球体的通道内设置一个旋启式的阀瓣。这样，球阀可关闭，隔离进口和出口的介质。在球阀开启时，是一个止回阀，流体只能单向流动。当出口端压力高于进口端时，流体被自动切断，特别对于防止管道水击，这种阀门就可替代两个阀门的功能，节省工程投资。

介绍了清管阀的使用范围以及清 管阀与传统的清管器收发装置相比较的优势.论述了清管阀系统在实际清管作业中的操作步骤,注意事项以及在长庆油田姬-白输油管道上的应用情况和效果分析. 清管阀具备的工艺流程简单,使用灵活,占地面积小且功能齐全等优点将使其逐步替代传统的清管器接收和发射装置